Hoe een wattmeter correct op een gelijkstroomcircuit aan te sluiten

Hij heeft een wattmeter voor een nominale stroom van 5 A en een nominale spanning van 300 V. Hoe sluit ik hem aan op het lichtnet?

Als de belastingsstroom Azx kleiner is dan de toegestane stroom, in dit geval dus minder dan 5 A, en als de spanning in het meetcircuit kleiner is dan de toegestane spanning van de spoel, dus kleiner dan 300 V, dan het schakelcircuit heeft de volgende vorm (Fig. 1, a): schakel eerst de seriespoel van de wattmeter in - verzamel het stroomcircuit (weergegeven in de figuur met een vetgedrukte lijn), verzamel dan het spanningscircuit, hiervoor het begin van de spanningsspoel van de wattmeter is verbonden met jumper K naar het begin van de huidige spoel aangesloten op een van de netaansluitingen, en het einde van de spanningsspoel is aangesloten op een andere netaansluiting.

Figuur 1. Schema's voor het aansluiten van een wattmeter: a - direct in het netwerk correct, b - verkeerd, c - in een netwerk met hoge spanning en hoge stroom.

Soms als er een circuit in is ingeschakeld inclusief weerstand jumpers (Fig. 1, b).Dit kan niet worden gedaan, omdat in dit geval een bedrijfsstroom door de jumper gaat en geen kleine stroom van het spanningscircuit, zoals in het eerder besproken schema. Bovendien worden in het stroomcircuit van de wattmeterspoel, die een lage weerstand heeft, de weerstand van de jumper zelf en twee weerstanden van contactovergangen toegevoegd. Dit alles leidt tot het verschijnen van een extra fout bij het meten van vermogen.

Als de schaal van het apparaat niet is gekalibreerd in vermogenseenheden (bijvoorbeeld in een elektrodynamische wattmeter met meerdere limieten), maar een bepaald aantal divisies N heeft, dan om het vermogen te meten bij deze meetlimiet, de waarde van de deling van de wattmeter moet worden bepaald door de formule:

SN = AznUn/ H,

waarbij Un - nominale spanning van de wattmeter of limiet van spanningsmeting, Azn - stroom van wattmeter of limiet van stroommeting, A, N - aantal divisies van de wattmeterschaal (meestal 100 of 150).

Stel een wattmeter met Un = 150 V, Аzn = 5 A en n= 150. Dan zijn de deelkosten van het apparaat Cn = 150 x 5/150 = 5 W / div,

Om het vermogen te bepalen volgens de meetwaarden van het apparaat, hebt u de aflezing van het apparaat nodig in schaalverdelingen n vermenigvuldigd met de kosten per divisie Cn:

P = nSn.

Als de netspanning groter is dan de toegestane spanning van de spanningsspoel en de stroom groter is dan de toegestane stroom van de huidige spoel, dan is het nodig constant stroomcircuit om het apparaat aan te sluiten, gebruikt u een extra weerstand en shunt meten (Afb. 1, c).

Hoe de weerstand van een extra weerstand en shunt te berekenen voor het aansluiten van een wattmeter op een gelijkstroomcircuit

De waarde van de shuntweerstand voor het aansluiten van de wattmeter voor het circuit weergegeven in figuur 1, c, kan worden bepaald met de formule:

rw = ra (p — 1) = ra (Ia / In — 1),

waar ra — weerstand van de huidige wikkeling van de wattmeter, Ohm, p De rangeercoëfficiënt is en de waarde van de weerstand van de extra weerstand is van de uitdrukking rd = rv (q — 1) = rv (U / Un — 1) ,

waarbij rv de weerstand is van de spanningsspoel van de wattmeter, ohm.

Bijvoorbeeld voor een wattmeter met een nominale spanning van de spanningsspoel Un = 150 V en een nominale stroom van de stroomspoel Azn = 5 A, opgenomen in het meetcircuit met een spanning van 220 V (fig. 1, c) bij Bij een stroom van ongeveer 20 A is het nodig om de weerstanden van de extra weerstand en de shunt te berekenen.

Shuntweerstandswaarde rw = ρα /(20/5-1) = ρα /3,

dan is een shunt nodig waarvan de weerstand drie keer kleiner is dan de weerstand van het stroomcircuit van de wattmeter om de wattmeter aan te sluiten. De weerstand van de extra weerstand ra = rv (220/150—1) =0,46 rv,

Werkelijke vermogenswaarde P = Pwpq, waarbij Pw de wattmeterwaarde is als de schaal is gekalibreerd in vermogenseenheden.

Als de wattmeter shunt is aangesloten, kan de scheidingswaarde als volgt worden bepaald:

C'n = (UnAzn / pq) = Cn x p x q

In het gegeven voorbeeld, p = 4 en q = 1,46, daarom moet de wattmeter-aflezing worden vermenigvuldigd met 5,86 om de werkelijke vermogenswaarde te bepalen, wat onhandig is. Daarom hebben ze bij het kiezen van een shunt en een extra weerstand de neiging om de coëfficiënten q en p gelijk te stellen aan gehele getallen.

In dit voorbeeld is het handig om p = 5 en q = 2 te nemen, dusrw = ра / 4 en Rd=rv, dan kan de gemeten vermogenswaarde worden bepaald door de meetwaarden van het apparaat met 10 te vermenigvuldigen. De nieuwe wattmeter-deelwaarde wordt gelijk aan C'n= 150x 2 x 5 x 5/150 = 50 W / deel.,

waarbij 150 x 2 = 300 V de nieuwe spanningsmeetlimiet van de wattmeter is, is 5 x 5 = 25 A de nieuwe stroommeetlimiet van de wattmeter.

Een externe extra weerstand mag alleen worden opgenomen na de spanningswikkeling van de wattmeter, en niet ervoor, anders kan het potentieel van de bewegende spoel ten opzichte van de stationaire waarden bereiken die gevaarlijk zijn voor isolatie.